【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及编队控制的，具体而言，尤其涉及一种具有复合控制器结构的领航者-跟随agv编队控制方法。
技术介绍
1、自动化仓库和自动化工厂作为满足日益增长的工业生产需求的解决方案正在普及，而自动引导车辆(agv)在无人化管理中发挥关键作用。自动引导车辆被广泛应用于自主运输货物、移动大型设备或在恶劣环境中执行危险任务[1]。单个自动引导车的工作能力十分有限，多agv协作因其高效性、灵活性等优势而成为研究的热点。
2、多agv协作要求agv编队行驶。目前比较常用的编队控制算法有：虚拟结构法、基于行为的方法、人工势场法、领队跟随法，由于领队跟随法可以很好地解决多agv编队的稳定性、编队切换、系统避障和自适应控制等相关问题，这种编队方法应用非常广泛[2]。
3、多agv跟踪问题时多agv协同编队的重点。而在实际场景中，往往会存在各种干扰。通信延时问题也是导致系统不稳定的主要因素之一[3,4]。文献[5]提出了一种基于时间窗的优先路径规划算法来解决多agv的延迟问题，设计了一种基于时间窗的动态优先局部路径规划算法来解决通信延迟问题。文献[6]研究了周期性任务的卸载调度问题，提出了多agv周期性卸载优化算法，以减少因资源竞争导致的卸载冲突和处理延迟。另外，多agv也是多智能体的一种。从这角度进行研究，文献[7]设计了一种存在通信延迟的多智能体系统预测协调控制器，可以主动补偿通信延迟，同时达到稳定和共识的目的。而文献[8]为了使智能体形成理想的队形并以恒定的速度协同运行，设计了一种协调队形控制算法，并利用变增益技术消除
4、上述所有研究都只考虑了通信延迟带来的影响，而没有充分考虑其他干扰。然而，当多个agv采用领队-跟随方式编队时，领队车辆加速度变化的影响很容易被忽略。加速度的变化率被称为“抖动”，有时也被称为“加速度的加速度”。例如，在已规划的路径上保持匀速行驶，当路径从直线变为曲线时，加速度会在曲线部分的起点处瞬间发生变化[9]。这种变化会影响编队的稳定性。
5、参考文件：
6、a)h.andreasson et al.,“autonomous transport vehicle:where we are andwhat is missing,”ieee robotics&automation magazine,vol.22,pp.64-75,mar.2015.
7、b)z.wang,l.wang,h.zhang,l.vlacic and q.chen,"distributed formationcontrol of nonholonomic wheeled mobile robots subject to longitudinalslippage constraints,"in ieee transactions on systems,man,and cybernetics:systems,vol.51,pp.2992-3003,may 2021.
8、c)m.zheng,z.wang,l.li,et al.,“finite-time generalized projective lagsynchronization criteria for neutral-type neural networks with delay,”chaossolitons&fractals,vol.107,pp.195-203,jan.2018.
9、d)p.ngoc,h.trinh,“novel criteria for exponential stability of linearneutral time-varying differential systems,”ieee transactions on automaticcontrol,vol.61,pp.1590-1594,jun.2016.
10、e)r.tai,j.wang,w.chen.“a prioritized planning algorithm of trajectorycoordination based on time windows for multiple agv with delay disturbance,”assembly automation,vol.5,pp.753-768,nov.2019.
11、f)p.liu,z.liu,j.wang,zf.wu,p.li,hj.lu,“reinforcement learningempowered multi-agv offloading scheduling in edge-cloud iiot,”journal ofcloud computing-advances systems and applications,vol.1,nov.2022.
12、g)g.-p.liu,“coordination of networked nonlinear multi-agents using ahigh-order fully actuated predictive control strategy,”in ieee/caa journal ofautomatica sinica,vol.9,pp.615-623,april 2022.
13、h)l.chen,c.li,y.guo,g.ma,y.li,b.xiao,“formation-containment controlof multi-agent systems with communication delays,”isa transactions,vol.128,pp.32-43,2022.
14、i)s.h.schot,“jerk:the time rate of change of acceleration,”americanjournal of physics,vol.46,pp.1090-1094,1978.
技术实现思路
1、根据上述
技术介绍
提到的技术问题，而提供一种具有复合控制器结构的领航者-跟随agv编队控制方法。
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种具有复合控制器结构的领航者-跟随agv编队控制方法，包括以下步骤：
4、步骤1：通过通信拓扑矩阵描述agv编队间的信息流；
5、步骤2：将agv视为质点，建立车辆纵向运动学模型；
6、步骤3：设定在通信延迟和领队agv加速度扰动影响下仍能维持稳定运行的控制目标；
7、步骤4：为了消除领队agv加速度的扰动，引入滑模控制器；
8、步骤5：考虑到车辆间通信延迟，引入基于跟踪误差的反馈控制器；
9、步骤6：建立复合控制器ui(t)，实现整个编队在系统受到通信延迟和领队agv加速度扰动时保持稳定。
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【技术保护点】
1.一种具有复合控制器结构的领航者-跟随AGV编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随AGV编队控制方法，其特征在于，所述步骤1中，AGV编队间的信息流通过通信拓扑矩阵H表示，并且存在：H＝L+P；
3.根据权利要求1所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随AGV编队控制方法，其特征在于，所述车辆纵向运动学模型表示为：
4.根据权利要求3所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随AGV编队控制方法，其特征在于，在AGV编队中，设置领对车的状态轨迹即为跟随者的期望状态轨迹；所述领队车的状态轨迹满足：
5.根据权利要求1所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随AGV编队控制方法，其特征在于，所述步骤3中的控制目标为：
6.根据权利要求1所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随AGV编队控制方法，其特征在于，所述复合控制器ui(t)包括：基于跟随误差的反馈控制器和积分滑模控制器
7.根据权利要求1所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随AGV编队
8.根据权利要求1所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随AGV编队控制方法，其特征在于，所述基于跟踪误差的反馈控制器为：
...【技术特征摘要】
1.一种具有复合控制器结构的领航者-跟随agv编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随agv编队控制方法，其特征在于，所述步骤1中，agv编队间的信息流通过通信拓扑矩阵h表示，并且存在：h＝l+p；
3.根据权利要求1所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随agv编队控制方法，其特征在于，所述车辆纵向运动学模型表示为：
4.根据权利要求3所述的一种具有复合控制器结构的领航者-跟随agv编队控制方法，其特征在于，在agv编队中，设置领对车的状态轨迹即为跟随者的期望状态轨迹；所述领队车的状态轨迹满足...
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